SIGMA ELECTRONICS

Infra távirányítók

<< Vissza

A frekvenciamultiplex rendszer
 A Dual Tornado vezérlője
 SAA1250-1251
 További ötletek


A frekvenciamultiplex rendszer

    A történet valahogy úgy kezdődött, hogy a Dual Tornado erősítőhöz egyre inkább szükségessé vált egy távirányító beépítése. Miért is? Önmagában azt, hogy a lemezhallgatáskor a kifutó barázdából előtűnő zaj miatt a kissé fapados Tayához fel kellet ugrálni, még elviseltem, de a Sony DAT rendszerbe állításával érdemes volt a monitor-kapcsoló sűrű kezelése is. Ezen felül még a hangerő szabályzása is kényelmesebbnek tűnt a fotelban ülve. Adott hát a motiváció, essünk neki, tervezzünk valamit!
    Eredetileg négy csatorna kezelésére kellet felkészülnöm: hangerő fel, le, némító be-ki, monitor be-ki. A feladat nem tűnt túl bonyolultnak, szükségtelennek látszott valamiféle céláramkör beszerzése, beépítése. Mellesleg az eset kb. 15 éve történt.
    A rendszer úgy áll fel, hogy ki kell adni négy különböző vivőfrekvenciát, ezt a vevőben alkalmas szerkezettel szétválasztani, majd az így keletkezett vezérlőjeleket egyenirányítás után a célnak megfelelően feldolgozni.

    Nézzük először az adót. A kapcsolás roppant egyszerű. A rajzon csak egy csatornát tüntettem fel. IC1A-B NOR kapuk szimmetrikus négyszögjelet állítanak elő, persze csak akkor, ha a gombot lenyomjuk. Ellenkező esetben a kimenet (IC1B-4) H-szintű. Ilyenkor az összegző invertáló jellege miatt a végtranzisztor lezár. A jel frekvenciája:


Mivel a szimmetrikus négyszögjel spektruma kizárólag páratlan harmonikusokat tartalmaz, a frekvenciákat úgy választottam meg, hogy mindegyik az őt megelőző kétszerese legyen.

Például 1 - 2 - 4 - 8 kHz. Ez esetben nem kell számolni a harmonikusok keltette zavarokkal.
    A generátorok jelét egy sokbemenetű (jelen esetben 8 - 4×2) NAND-kapu összegzi. Persze valójában nincs szó összegzésről, mivel egyszerre csak egy jelet adunk ki. A kapu kimenete Q1 tranzisztoron keresztül meg tudja hajtani az infra LED-eket. Az áramkörökben természetesen CMOS IC-ket alkalmaztam. Így nyugalmi árammal nincs gond, és a tápfesz is problémamentesen megoldható (9 V-os blokktelep).
    Az adó egyszerűségéért persze a vevő viszonylagos bonyolultságával fizetünk. De a csöves erősítő hatalmas dobozában van elegendő hely.
    Tekintsük a megoldást.



    Az infra LED-ek jelét D1 fotodióda fogadja. Ez eredetileg egy Ezermester egységcsomagban rejtőzködő Tesla 1PP75 volt. Igazán szép retro darab! Egy szerencsétlen lábtörés (tőből) következtében át kellett adnia a helyét egy modernebb fekete kockának (a típusra nem emlékszem). C1-R1 felüláteresztő feladata, hogy a legalacsonyabb vivő alatti frekvenciákat távol tartsa a kütyütől (világítás 100 Hz-es durva zavarjele). IC1A-B kétfokozatú erősítő, kellően zavarmentes, hatalmas erősítéssel. Eredetileg csak magában dolgozott, a szintet R12 trimmerrel lehetett belőni. Különösebb probléma nem volt vele, de a stabilabb működés és jobb hatótávolság érdekében kapott egy AGC-kört (Q1 FET és környezete).
    A vivőfrekvenciák szétválasztását aktív szűrők végzik. Tekintsük át ezek méretezését és működését.



Q a kör jósági tényezője, 20 körüli érték megfelelő, tekintettel az adó lehetséges frekvencia-eltérésére. Ar a maximális erősítés. Mivel az előfok kimenőszintje tekintélyes, nem nagyon érdemes 2 fölé menni vele. Az átviteli görbe R1=100 kohm, R2=470 ohm, R3=430 kohm, C=10 nF esetére:



P2 helyére 500 ohmos trimmert beiktatva a rezonanciafrekvencia értéke pontosan beállítható. A szűrő kimenetére egyszerű diódás egyenirányító csatlakozik, terhelése az R9-C7 integráló tag. Ennek jelét komparátor figyeli, a billenési szint R14 trimmerrel állítható. Mivel különösebb sebességbeli és pontossági követelmények nincsenek, mindenhova megfelel a TL08x sorozatú műveleti erősítő. A 084-es IC-vel tovább egyszerűsödik a helyzet, rengeteg helyet lehet megtakarítani. Ennyit az elméletről.


A Dual Tornado vezérlője

    Adott a négy komparátor kimenőjele. Ezeket kell feldolgozni a megfelelő áramkörökkel. Lássuk először is a hangerőszabályzót.

    A végrehajtó szerv villanymotor, amely a hangerőszabályzó potmétert tekeri megfelelő áttételen keresztül. Alps motoros poti akkor még szóba sem jöhetett. A motort oda-vissza kell pörgetni, ez célszerűen tranzisztoros hídáramkörrel oldható meg. A tranzisztorokat az ábrán látható módon vezérli a két komparátor. D1-D2 diódák védik a felső tranzisztorok E-B átmenetét, D3-6 pedig a kommutátoros motor generálta tüskéket tartja távol a rendszertől. R4 ellenállással lehet beállítani a lefutás sebességét. Ez valamelyest véd a kettős kapcsolás ellen is, bár ez a gyakorlatban nem fordult elő.

    No, ez eddig egyszerű volt, és túl is vagyunk a dolgok felén. Essünk neki a kapcsolóköröknek. Tulajdonképpen két egyforma kapcsolóra van szükség.


    A komparátort itt aktív L-szintre kötöttem, tehát a „-” bemenetére csatlakozik az egyenirányító. A jelet IC4A-B NOR-kapukból álló impulzusformáló fogadja. Ez a komparátor billenésének pillanatában keskeny H-szintű impulzust ad a kimenetén. Az impulzus átbillenti IC5A 4027-es J-K tárolót. Hogy a zavarjelek (érintkezők pergése, átviteli bizonytalanság) ne okozhassanak galibát, egyidejűleg indul az IC6A 4528-as monostabil is. A beállított ideig a tároló J és K bemeneteit L-szintre húzza, így ha ilyenkor újabb impulzus érkezne, a kimeneten nem változik semmi. A 4027-es egy tranzisztoron keresztül kapcsolja a megfelelő relét és a hozzá tartozó jelző LED-et. C3-R6 komplexum pedig bekapcsoláskor alaphelyzetet ad (reset).
    Ezzel eddig rendben is volnánk. De mint azt a Dual Tornado cikkben is említettem, nem lenne igazság a földön, ha itt befejeztem volna. Mi lenne, ha a bemeneteket is tudnám váltani a már meglévő távirányítóval? A megoldás kézenfekvő. Ha aktiválom a némítót, a monitor gombjának nyomogatásával végig tudom pörgetni a bemeneteket. Mit kell tenni, hogy ez lehetővé váljon?

    Szükség lesz további három tokra. Eddig is relék kapcsolták a bemeneteket az előlapi Isostat-sorral vezérelve. Most elengedhetetlen egy elektronikus vezérlő. Ezt egy 4027-essel realizált 2-bites tároló alkotja, az R-S bemeneteken keresztül közvetlenül kapcsolható diódás kódolóval. Ugyanakkor léptetni is tudni kell, ezt a J-K bemenetekkel kialakított 2 bites szinkron számlánc végzi. A kimenetek dekódolása egy 4001-es NOR-kapuival lehetséges, ezek a szokásos tranzisztorok segítségével húzzák meg a reléket (a rajzon nem tüntettem fel).
    Már csak a léptető jelet kell előállítani. Ehhez kell a harmadik tok, ez szintén 4001-es (IC7). Kissé összekuszáltam a meglévő kapcsolóköröket is. A 4001-es első kapuja aktív némítás esetén blokkolja a monitorkapcsoló működését. A második kapu ilyenkor veszi a monitor vonalon érkező impulzusokat, a hátralévő 2 kapu pedig a feljebb már bemutatott impulzusformáló áramkör. Kimenetén meg is kapjuk a szükséges léptető impulzusokat. Sajnos ebben a rendszerben csak egyirányú léptetés lehetséges, bár ez a négy bemenetnél nem túl nagy kényelmetlenség. A rajzon IC5 és IC6 környezetét csak vázlatosan tüntettem fel, megfelel a „Kapcsoló-vezérlő” ábrának.
    A szerkentyű a gyakorlatban jól bevált, problémamentesen működött. Tenné ezt talán most is, ha nem kaptam volna szét az erősítőt. Egyéb teendőim miatt kicsit késik az átépítés, sok mindenen szeretnék változtatni, de ezt a vezérlő berendezést módosítás nélkül visszaépítem.
    Készült ebből a szerkezetből egy másik változat is, az öreg AudioTon CD-játszómhoz. Természetesen ez sokkal egyszerűbb, mivel csak a négy fő üzemmód kapcsolót kellett

távvezérelhetővé tenni. A komparátorok kimeneteire közvetlenül csatlakoztattam a kapcsoló tranzisztorokat, ezeket a kézi érintkezőkkel párhuzamosan kötöttem. A vivőfrekvenciákat kellet csak úgy meghatározni, hogy a két rendszer ne zavarja egymást. Ez végül is sikerült.
     A téma zárásaképpen álljon itt két fotó erről a rémségről, elrettentésül.





SAA1250-1251

    Ez a készlet az OS51-es SE-erősítőhöz készült előfok kapcsán került elő. Az ötletet netes barangolásaim során szereztem. Az áramköröket az ITT fejlesztette ki pár évtizede. Annak idején a Philips tévék tartozéka volt, ma már természetesen meglehetősen túlhaladott. Egyszerűbb alkalmazásokhoz viszont - elsősorban aránylag olcsó beszerezhetősége és könnyű kezelhetősége okán - megfelelő lehet.
    A képen fent láthatók az adó elemei: a szép kövér 1250-es, a két infra-LED és a meghajtásukhoz szükséges tranzisztorok. Ezeken felül csak a nyomógombok, néhány ellenállás, kondenzátor és a 9 V-os blokktelep kell.
    Alul látszanak a vevő alkatrészei: a fotodióda, a TEA1009-es előerősítő, a 4,43 MHz-es kvarc és maga a 1251-es.

    Nézzük a dolgokat sorban. Az ADÓ IC (még mindig SAA1250) meglehetősen sokoldalú, részben programozható eszköz. Részletes dokumentációja fellelhető a neten, így csak nagy vonalakban szeretnék foglalkozni vele. Lényege, hogy kb. 130 ms-onként ismétlődő impulzussorozatot ad ki minden gombnyomásra. Gombból pedig alapban 64-et tud kezelni (6 bites parancsszó), de a címzéssel (4 bit) a parancsok száma megsokszorozható, egészen 1024-ig. Három alapvető címzési opciója van, ezek 2 biten beállíthatók (OPT1-2). Ezen kívül szabad címzésre is képes. A vezéroszcillátorban nem kell kvarc, egyszerű RC-elemekkel operál. Beépített védelmet tartalmaz többszörös gombnyomás ellen. Tápfeszültség-tartománya 6-tól 9 voltig terjed, nyugalmi áramfelvétele mindössze 10 mikroamper. Jellemző, hogy gyermekeim által csontra kimerített elemekkel is remekül működött!

    Következzen akkor a VEVŐ! Mint azt az előfokról szóló cikkben is említettem, az SAA1251 dokumentációját nem sikerült elérnem, pusztán csak hivatkozásokat, alkalmazási példákat, részleges leírásokat. Ezek nagy része is csak orosz nyelven található meg (lám, mégiscsak volt valami értelme a 9 és fél éven át tartó, javarészt bosszantó nyúzásnak?).
    A vevő az infra fotodiódával és a TEA1009-essel kivitelezett előerősítővel kezdődik.

  

    Ezen IC adatai is elég nehezen hozzáférhetők, így közreadom a szabványos beállítását. A tápfesz 18 volt, kimenete egy RC-taggal kapcsolódik az SAA1251-hez. Egyéb iránt pedig illik gondosan árnyékolni.
    A 1251-est tipikusan TV-távirányítóhoz fejlesztették ki. Nagytudású áramkör (legalábbis fénykorában annak számított), ugyanakkor utasításkészlete eltörpül a 1250-eséhez képest. Nézzük, mit tud. Először is 16 csatornát képes váltani, ez hatalmas szám volt a kábelhálózatok elterjedése előtt. Kezeli az analóg csatornákat (hangerő, fényerő, kontraszt, szín), ezen kívül finomhangoló vezérlésére is képes (SAA1221-hez). Az egész rendszert ellátták készenléti kapcsolóval is.
    Tápfeszültség-tartománya 15-től 18 voltig terjed, mindenesetre 16 V-ról tökéletesen működött. Az ajánlott kapcsolásokban 18 V-ról jár.

    A baloldali ábrán megszemlélhető az IC belső felépítése. Az órajelet 4,43 MHz-es kvarcoszcillátor állítja elő. Ennek jeléből 16-os leosztás után 277 kHz-es belső frekvenciát generálnak, ez két fázisban kivezetve vezérli az opció dekódert, amely a címzés beállítását végzi. A lehetséges üzemállapotok:
1. a 18-as összekötve a 22-es lábbal: az első impulzussorozat 1-es, a továbbiak 16-os címmel vehetők, megfelelően a korabeli Philips TV-k kódolásának. Mellesleg ez a 1250-es 1-es címzési opciója.
2. a 18-as összekötve a 21-es lábbal: 16-os cím vétele, az analóg csatornák a 13 vagy 14-es címen vezérelhetők.
3. a 18-as láb a + tápfeszre: ugyanaz, mint az előbb, csak az analóg csatornák 14-es címen,
4. a 18-as láb a testre: az összes cím 15-ös (1250-es 2-es címzési opciója).
    A TEA1009-ről soros RC-tagon (10 nF - 10 kohm) jut a jel a 16-os lábra. Ezután egy erősítőn keresztül vezérli a meglehetősen bonyolult konverter-tároló egységet. Ez adja a programhely memória állapotait, vezérli a többi kimenetet, mint a kiegészítő tároló, készenléti áramkör, finomhangoló és soros adat kimeneti regiszter.

    Az analóg kimenetek speciális kialakításúak. Tulajdonképpen 17,3 kHz frekvenciájú négyszögjelet adnak le, 64 lépésben állítható kitöltési tényezővel. Ezt külső áramkörrel átlagolva előállítható a feszültségvezérelt szabályzók vezérlőjele. A fenti ábrán egy lehetséges megoldás látható. Az 5-ös lábon lévő kimenet speciális eset: minden csatornaváltásra 0-szintre ugrik, és kb. 0,3 másodpercig ott is marad. Így megfelelőképpen a hangerőszabályzáshoz, csatornaváltáskor koppanásgátlóként is funkcionál. Ugyanakkor ez a kimenet a némító paranccsal is vezérelhető. Bekapcsoláskor és normalizáláskor 1/3 szintre áll, ellentétben a többi kimenet 1/2-szintjével.
    Említést érdemel még a készenléti áramkör. A tápfesz bekapcsolásakor a 19-es láb 0 szintre kerül. A bekapcsolásra több mód áll rendelkezésre:
1. bekapcsolás parancs a távvezérlőn,
2. bármely programgomb hosszú lenyomása a távvezérlőn,
3. 0-szint a közvetlen bemenetek egyikére (13, 14, vagy 15. láb),
4. csatornaléptetés parancs a távvezérlőn,
5. kb. 1 másodperces tápfesz-impulzus közvetlenül a 19-es lábra.
Az 1 másodperces időtartam mindegyik esetben érvényes. A kikapcsolás 0-szint a 12-es lábra, vagy a megfelelő paranccsal lehetséges a távvezérlőről.
    Az alábbi táblázatban megpróbálom felsorolni az IC utasításkészletét. Valószínűleg nem teljes a leírás, de ennyit sikerült kihámozni a különböző dokumentumokból. A folyószám a bináris utasítások decimális alakja, a „kapcsolás” a 1250-es megfelelő lábainak záródása a tasztatúrán keresztül.

Szám

Utasítás

Kapcsolás

  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8

Kikapcsolás (19-es láb: „0”)
Bekapcsolás (19-es láb: „1”)
Normalizálás
  36 us impulzus ki a 20-as lábon
144 us      - " -
Némítás (5-ös láb: „0”)
Program léptetés

15-22
15-21
15-20
15-19
15-18
15-17
15-16

17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

Program   1
Program   2
Program   3
Program   4
Program   5
Program   6
Program   7
Program   8
Program   9
Program 10
Program 11
Program 12
Program 13
Program 14
Program 15
Program 16

13-23
13-22
13-21
13-20
13-19
13-18
13-17
13-16
12-23
12-22
12-21
12-20
12-19
12-18
12-17
12-16

35
36

6-os láb: „0”
6-os láb: „1”

11-21
11-20

41
42
43
44
45
46
47
48

Fényerő + (2-es láb)
Fényerő - (2-es láb)
Kontraszt + (3-as láb)
Kontraszt - (3-as láb)
Szín + (4-es láb)
Szín - (4-es láb)
Hangerő + (5-ös láb)
Hangerő - (5-ös láb)

10-23
10-22
10-21
10-20
10-19
10-18
10-17
10-16

    A fentieken túl van még egy „Reset” bemenetünk. Ez a 7-es lábra adott „0”-szinttel aktiválható. Ilyenkor nem történik más, mint az összes tároló, beleértve a program-kimeneteket, alapszintre vált, kivéve a készenléti áramkört, azt nem háborgatja. Ellenben az 5-ös lábon megjelenik a 300 ms-os 0-szint, ezután az analóg kimenetek normalizált állapotba kerülnek.

További ötletek

    Egy tipikus alkalmazási példát írtam le a csöves előerősítő bemutatásakor. Nem közöltem a távvezérlő adójának rajzát, ezt a hiányosságot most itt pótolom. Teszem ezt azért is, mivel egyéb furfangokra szeretnék rávilágítani.

    Az adó parancsai közül csak a programválasztó egy részét, valamint a készenléti áramkört kell kezelni.
    A parancsok közül a 17-es kimarad, mivel az egyes program problémát jelenthet a működésben (pl. Reset). 18-21 kezeli a négy bemenetet, 22 szintén üres, 23-24 pedig a hangerő fel-le. A némítást a készenléti áramkör végzi, ez a 2-es számú paranccsal aktiválható. A figyelmes szemlélőnek feltűnhet

az „S0” kapcsoló. Ez nem tesz mást, mint módosítja a parancsok címzését. Ugyanis, ha a 6-os és 7-es lábak mindegyikét magas szintre kötjük (tápfesz), az I-es opció lép életbe: az első impulzussorozat 1-es címmel fut, az összes többi 16-ossal. Ez a 1251-es esetében megfelel annak az üzemmódnak, ha a 18-22-es lábát kötjük össze. Ha a 1250-es 6-os lábát „0”-szintre váltjuk, minden parancs 15-ös címmel fut. Ezt a 1251-es 18-as lábának testre kötésével tudjuk venni. Így ugyanazon távirányítóval két készüléket tudunk vezérelni. Nem titkolt szándékom, hogy kedvenc Revox magnómat is távvezérelhetővé tegyem. Hátsó csatlakozóján lehetőség van a külső vezérlésre, valamint a tápfeszt is kivezették, így a szerkezet megbontására sincs szükség. A felvétel távkapcsolása megoldható lenne a használaton kívüli 22-es paranccsal. Ez azonban több kérdést is felvet. Mindenképpen kétgombos aktiválásra lenne szükség, a téves kapcsolás elkerülése végett. Ez viszont szükségessé tenné váltóérintkezős gomb beépítését. a tasztatúrába. Hát ezt ne ragozzuk. De ha jobban belegondolok, a felvétel távvezérlésének nincs is nagy szerepe, mivel az összes egyéb kezelőszerv a magnón van (szintszabályzók, stb.).
    Végezetül ide is becsatolom az elkészült távvezérlő fényképét a bedobozolás előtti állapotában. A közölt ötletek felhasználásához, az áramkörök áttervezéséhez sok sikert kívánok!



Lap tetejére

<< Vissza

Kezdőlapra